Lista de exercícios No. 4. EN Energia, meio ambiente e sociedade

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1 Lista de exercícios No. 4 EN Energia, meio ambiente e sociedade 4.1) a)explique o que é produto interno bruto e função de produção. Explique como as variáveis K, N e R afetam a função de produção. b) Explique o modelo de economia linear (ciclo aberto). Explique o modelo de economia sustentável (ciclo fechado). 4.2) a) Explique o que são utilidade econômica, bem estar social e consumismo. Como o consumismo se relaciona com o bem estar social? b) Quais são as funções do consumo de bens e serviços em uma sociedade agrária e em uma sociedade industrial? 4.3) a) Como mudou o consumo de bens e serviços ao longo do tempo? b) O que é consumismo? c) Quais são as principais diferenças no estilo de vida e uso de energia entre as sociedades agrária, industrial em seu início e atual? d) Qual é a importância da inovação na sociedade? e) Como a sociedade viu o papel da inovação de 1800 até os dias de hoje? 4.4) a) O que é rejeito econômico? Em que situação um rejeito econômico se transforma em rejeito ambiental? b) Explique os conceitos de sustentabilidade forte e fraca. Analise, sob estes aspectos de sustentabilidade, o uso dos seguintes energéticos pela sociedade: petróleo, biomassa e nuclear. 4.5) O que é IDH? Quais são as principais variáveis que formam o indicador IDH? Quais são as classificações de desenvolvimento humano fornecidas pelo IDH? Qual é o IDH do Brasil hoje? Discuta nossa classificação levando em conta o problema da desigualdade social e de renda existente no país. 4.6) De acordo com os padrões atuais de consumo de energia elétrica e IDH um país de alto desenvolvimento humano (IDH > 0,900) consome pelo menos 5 MWh/ano.hab. O Brasil em 2007 apresentou um consumo de energia elétrica de 2,12 MWh/ano.hab. a) Se a população brasileira crescer 1 %/ano, qual deve ser a taxa de crescimento do setor de energia elétrica no país para que em 2030 tenhamos um consumo de 5 MWh/ano.hab? b) Explique por que não deve ser necessária esta taxa de crescimento do setor elétrico para atingir em 2030 um IDH de 0,900? 4.7) Um país tem IDH de 0,711 e consumo de eletricidade por habitante de 2120 MWh/hab em a) Para atingir o IDH de 0,900 em 2020 determine o qual deve ser a oferta de energia de eletricidade neste país por habitante. 1

2 Considere que para tal seja necessário ter um consumo de eletricidade em 2020 semelhante ao consumo de países que em 2007 tem IDH igual a 0,900. b) Comente o consumo de eletricidade dos seguintes países: EUA, Canadá, Suécia, Noruega, França e Japão. 4.8) Um país tem um consumo de eletricidade anual per capita de 2,3 MWh e adota uma política de conservação de energia forte aumentando a eficiência energética em uma taxa de 1,5 %/ano. O plano nacional é de se atingir em 25 anos um padrão de desenvolvimento social equivalente a um IDH igual a 0,900. Determine qual deveria ser a taxa de crescimento do setor elétrico em duas situações: a) sem considerar ganhos de eficiência energética; b) considerando ganhos de eficiência energética. c) Pesquise na internet os ganhos de eficiência energética nos últimos 10 anos de EUA, França e Brasil. 4.9) O desenvolvimento humano se relaciona com o a disponibilidade de recursos naturais conforme a figura abaixo. A partir desta figura explique as trajetórias seguintes: a) L-B; b) W-X-Z; c) W-P e W-Q. Explique o quadrante de sustentabilidade e por que ele não existe para níveis baixos de desenvolvimento humano. 4.10) Considerando a figura abaixo, explique a evolução de uma sociedade nos percursos: a) J-W-X-Z-E-L; b) A-B-C-D-E-L; c) A-B-F-G-H-permanecer no quadrante de sustentabilidade. 2

3 4.11) a) Discuta a importância da conservação de energia. b) O que é intensidade energética e quais são suas duas componentes principais? c) Explique as diferenças entre as tendências temporais da intensidade energética do Brasil e de países de elevado nível de desenvolvimento. 4.12) O produto A tem uma intensidade energética I A = 0,03 TEP/R$ e o produto B tem uma I B = 0,05 TEP/R$. Determine o consumo anual de energia para uma taxa de produção anual de R$ 10 milhões de cada um desses produtos. Qual é a melhor opção do ponto de vista de política energética de um país? 4.13) Um país tem um PIB, Y(t), com taxa de crescimento positiva de 3 %/ano e uma intensidade energética, I(t), declinante em -2%/ano conforme as equações abaixo. Y(t) = 4x10 12 e 0,03t [ R$ ano ] I(t) = 0,13e 0,02t [ kwh R$ ] Determine o consumo de energia entre 0 e 10 anos. Dica: Escreva a expressão E(t) = I(t) Y(t) e depois integre de 0 a 10 anos! Preste atenção às unidades das grandezas envolvidas no problema. 4.14) Um país tem um PIB com taxa de crescimento positiva de 3 %/ano e uma intensidade energética declinante dadas por I(t) = 0,13 0,02 t, [ kwh R$ ] 3

4 Y(t) = 4x10 12 e 0,03 t, [ R$ ano } onde I(t) é a intensidade energética e Y(t) o PIB. A) Faça um gráfico da energia consumida por ano; b) Determine o consumo de energia entre 0 e 10 anos por integração e por inspeção da curva. 4.15) Suponha que o estado do Maranhão tenha que decidir sobre apoiar um de dois projetos industriais que podem ser instalados no estado. O primeiro trata-se de uma fábrica de aparelhos eletrodomésticos e o segundo uma usina siderúrgica. Uma vez instalados no estado, ambos os projetos terão uma contribuição líquida para o PIB estadual de R$ 1 bilhão/ano. O PIB estadual é R$ 18 bilhões. A intensidade energética da fábrica de eletrodomésticos é de 0,01 TEP/1000 US$ e para a siderúrgica é de 6 TEP/1000 US$. Considere que a intensidade energética do estado do Maranhão seja 5 kwh/us$. a) Qual é o impacto na intensidade energética do Maranhão de cada opção de investimento? Dica: estabeleça dois estado: (a) antes do investimento e (b) depois do investimento. b) Qual é a melhor opção quanto à política energética brasileira atual? c) Considerando que o investimento necessário para gerar 1 kwh de energia primária seja aproximadamente R$ 0,08 (oito centavos de real), determine quanto seria necessário se investir em usinas de energia no estado para atender cada um dos projetos. d) Os recursos financeiros que ficam disponíveis optando-se pela alternativa de menor intensidade energética podem ser direcionados para o setor educacional do estado. Considerando que o custo médio de uma professora de qualidade seja R$ ,00 por ano, estime quantas professoras poderiam ser contratadas para melhorar a qualidade do ensino naquele estado. 4.16) Suponha que a sustentabilidade do setor energético de um país dependa da disponibilidade de energia para a sociedade e de recursos naturais. A região hachurada na figura abaixo representa o quadrante de sustentabilidade do setor energético do país. A partir desta figura explique as trajetórias seguintes: a) A-B-C; b) X-Y-Z. c) Explique o quadrante de sustentabilidade; d) Qual é a diferença entre os percursos C-D e D-X? 4

5 4.17) a) Faça uma estimativa do consumo mensal de energia em sua residência incluindo os usos de energia para aquecimento, iluminação, motores e funcionamento de eletrodomésticos. b) Identifique as formas de energia primária e de uso final envolvidas. c) Faça uma estimativa do calor direto transferido para o meio ambiente devido a toda energia gerada. Use para tal, estimativas de eficiência energética dos vários usos de energia. d) Determine a potência média consumida em W e, a partir da área de sua residência, determine a razão entre a potência média e esta área. e) Compare o resultado com a taxa de insolação local e discuta o resultado. 4.18) Discuta a questão de redução do uso de energia pela sociedade de um país. Considere as questões de eficiência energética, participação de atividades altamente consumidoras de energia na economia, estilo de vida da população e necessidades para prover um padrão de vida adequado para a população. Faça um quadro comparando a situação de países desenvolvidos e países em desenvolvimento. 4.19) Qual é a distribuição do consumo de energia em uma sociedade atual? O que é um processo de uso final de energia? Discutir as diferenças de uso final do carvão, petróleo, gás natural, biomassa de cana de açúcar e eletricidade? Como se relacionam a demanda e a oferta de energia? Uma condiciona a outra? 4.20) Quais são os principais usos da energia elétrica em um sociedade industrial? 5

6 4.21) A medida que a população aumenta sua renda ela tende a procurar mais conforto. Explique o que deve ocorrer quanto ao uso de ar condicionado no Brasil nos próximos anos. 6